ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VIỆN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NHIỆT - LẠNH LỜI CẢM ƠN Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế phân xưởng lạnh xí nghiệp thực phẩm xuất Hoàng Mai – Hà Nội" đƣợc hoàn thành với cố gắng thân, đồ án đƣợc giúp đỡ tận tình Khoa, Bộ môn, thầy cô giáo tất bạn trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội Em xin chân thành cảm ơn: Viện Khoa học công nghệ nhiệt lạnh, môn Kỹ thuật nhiệt lạnh điều hoà không khí, thầy Đinh Văn Hiền thầy trực tiếp hƣớng dẫn thầy cô giáo khác Viện nói chung, Bộ môn nói riêng tận tình hƣớng dẫn, bảo em suốt trình học tập nhƣ thời gian nghiên cứu hoàn thành đồ án Do hạn chế trình độ thân nhƣ thời gian có hạn, đồ án tốt nghiệp chắn không tránh khỏi thiếu sót, em mong tiếp tục nhận đƣợc bảo tận tình thầy cô nhƣ góp ý nhiệt tình bạn bè SV: Lê Anh Tú Điện Lạnh - K8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VIỆN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NHIỆT - LẠNH LỜI CAM ĐOAN Bản đồ án em tự tính toán, thiết kế nghiên cứu dƣới hƣớng dẫn thầy giáo Đinh Văn Hiền Để hoàn thành đồ án em sử dụng tài liệu đƣợc ghi mục tài liệu tham khảo, không sử dụng tài liệu khác mà không đƣợc ghi Sinh viên thực Lê Anh Tú SV: Lê Anh Tú Điện Lạnh - K8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VIỆN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NHIỆT - LẠNH CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHO LẠNH 1.1 GIỚI THIỆU KHO LẠNH Kho lạnh dạng kho có cấu tạo kiến trúc đặc biệt dùng để bảo quản sản phẩm hàng hoá khác điều kiện không khí thích hợp Do không khí buồng lạnh có tính chất khác xa không khí trời nên kết cấu xây dựng, cách nhiệt, cách ẩm kho lạnh có yêu cầu đặc biệt nhằm bảo vệ hàng hoá bảo quản kết cấu công trình khỏi hƣ hỏng điều kiện khí hậu bên Cũng lý đó, kho lạnh khác biệt hẳn với công trình xây dựng khác Ngày có nhiều kho lạnh lớn nhỏ khác phục vụ cho mục đích khác đóng góp phần không nhỏ vào việc bảo quản, dự trữ phân phối lƣợng thực, thực phẩm cách có hiệu phạm vi toàn giới, đồng thời hỗ trợ cho nhiều ngành kinh tế khác phát triển Ở Việt Nam với đặc điểm nƣớc nông nghiệp nên việc phát triển kho lạnh phục vụ cho việc bảo quản, xuất khẩu, tiêu dùng lƣơng thực, thực phẩm cần thiết 1.2 CÁC LOẠI KHO LẠNH Kho lạnh chế biến: Là phận sở chế biến lạnh loại sản phẩm nhƣ thịt, cá, rau… sản phẩm đƣợc chế biến bảo quản tạm thời xí nghiệp sau đƣợc chuyển đến kho lạnh phân phối, trung chuyển, thƣơng nghiệp xuất Chúng mắt xích dây chuyền lạnh, dung tích không lớn Kho lạnh phân phối: Dùng để bảo quản sản phẩm mùa thu hoạch, phân phối, điều hoà cho năm, dùng cho thành phố trung tâm công nghiệp lớn phần lớn sản phẩm đƣợc kết đông gia lạnh xí nghiệp chế biến nơi khác đƣa đến bảo quản Một phần nhỏ đƣợc gia lạnh kết SV: Lê Anh Tú Điện Lạnh - K8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VIỆN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NHIỆT - LẠNH đông chỗ Thời gian bảo quản tƣơng đối dài đến tháng, dung tích kho thƣờng lớn tới 10,15 ngàn Nếu kho lạnh có phân xƣởng kem, nƣớc đá, phân xƣởng chế biến đóng gói gọi xí nghiệp liên hiệplạnh Kho lạnh trung chuyển: Thƣờng đặt hải cảng, điểm nút đƣờng sắt, bộ… dùng để bảo quản ngắn hạn nơi trung chuyển Kho lạnh trung chuyển kết hợp làm với kho lạnh phân phối thƣơng nghiệp Kho lạnh thƣơng nghiệp: Dùng để bảo quản ngắn hạn thực phẩm đƣa tiêu thụ thị trƣờng Nguồn hàng chủ yếu từ kho lạnh phân phối Kho lạnh thƣơng nghiệp đƣợc chia loại theo dung tích: cỡ lớn 10 đến 150 dùng cho cửa hàng, quầy hàng, khách sạn… thời gian bảo quản khoảng 20 ngày Kho lạnh vận tải: Thực tế ô tô, tàu thuỷ lạnh dùng để chuyên trở, vận tải sản phẩm bảo quản lạnh Kho lạnh sinh hoạt: Thực chất tủ lạnh, tủ đdng loại sử dụng gia đình Chúng đƣợc coi mắt xích cuối dây chuyền lạnh, dùng để bảo quản thực phẩm vòng tuần lễ 1.3 CÁC LOẠI PHÒNG LẠNH Kho lạnh thƣờng có nhiều phòng với chế độ nhiệt độ khác để bảo quản sản phẩm khác Phòng bảo quản lạnh Thƣờng có nhiệt độ từ -1,5 - 00C độ ẩm 90 - 95% Các sản phẩm bảo quản nhƣ thịt, cá, … đƣợc xếp bao bì đặt giá buồng lạnh Dàn lạnh loại dàn tĩnh dàn quạt SV: Lê Anh Tú Điện Lạnh - K8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VIỆN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NHIỆT - LẠNH Phòng bảo quản đông Dùng để bảo quản loại thịt, cá, rau, quả… đƣợc kết đông, nhiệt độ từ -18  - 200C nhiều đến -230C theo yêu cầu đặc biệt độ ẩm 80 - 90% Dàn lạnh dàn tĩnh dàn quạt Phòng đa Đƣợc thiết kế cho nhiệt độ -120C nhƣng cần đƣa lên 00C để bảo quản lạnh đƣa xuống -180C để bảo quản đông Có thể dùng phòng đa gia lạnh cho sản phẩm Dàn lạnh loại dàn tĩnh dàn quạt Phòng gia lạnh Dùng để gia lạnh (làm lạnh) sản phẩm từ nhiệt độ môi trƣờng xuống đến nhiệt độ bảo quản lạnh, kết đông theo phƣơng pháp pha Tuỳ theo yêu cầu hạ nhiệt độ phòng gia lạnh xuống -50C âng nhiệt độ lên 00C theo yêu cầu công nghệ lạnh Dàn lạnh thƣờng loại dàn quạt để tăng cƣờng trao đổi nhiệt, tăng tốc độ gia lạnh cho sản phẩm Phòng kết đông Dùng để kết đông sản phẩm nhƣ cá, thịt,… kết đông pha nhiệt độ sản phẩm vào 370C, hai pha 40C Sản phẩm có nhiệt độ bề mặt từ 12  -180C, nhiệt độ tâm phải đạt -80C Do có nhiều ƣu điểm hơn, kết đông pha ngày đƣợc sử dụng nhiều Phòng kết đông thƣờng có dạng tunel, nhiệt độ không khí đạt 350C, tốc độ  m/s, có  5m/s Thịt đƣợc đặt giá treo lên xe đẩy dây treo giá đƣợc kết đông theo mẻ Ngoài phòng kết đông, ngày ngƣời ta sử dụng rộng rãi loại máy kết đông thực phẩm, ví dụ: Máy kết đông tiếp xúc, băng chuyền, kiểu tấm… tốc độ kết đông nhanh, cực nhanh, đảm bảo chất lƣợng cao thực phẩm SV: Lê Anh Tú Điện Lạnh - K8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VIỆN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NHIỆT - LẠNH Phòng chất tải tháo tải Có nhiệt độ không khí khoảng 00C phục vụ cho buồng kết đông gia lạnh CHƢƠNG QUY HOẠCH MẶT BẰNG PHÂN XƢỞNG LẠNH 2.1 DUNG TÍCH KHO LẠNH Do lƣợng thịt tƣơi nhập vào kho 30 tấn/ngày, ta tính 20% để ƣớp lạnh bảo quản lạnh, 80% để kết đông bảo quản đông Thời gian bảo quản lạnh không 30 ngày thời gian bảo quản đông không 90 ngày Vậy ta có: - Thể tích kho bảo quản đông: V®  0,8   M nh n 30.90  0,8  6171 m3 gv 0,35 Mnh = 30t/ngày – Lƣợng hàng thịt lợn nhập vào trạm giết mổ n = 90 – Số ngày bảo quản đông gv = 0,35 t/m3 - Định mức chất tải thịt lơn bán thân - Thể tích kho bảo quản lạnh Vl  0,2   M nh n 30.30  0,2  514 m3 gv 0,35 Mnh = 30t/ngày – Lƣợng hàng thịt lợn nhập vào trạm giết mổ n = 30 – Số ngày bảo quản lạnh gv = 0,35 t/m3 - Định mức chất tải thịt lơn bán thân - Dung tích kho bảo quản đông Eđ = Vđ gv = 6171 0,35 = 2160 (tấn) SV: Lê Anh Tú Điện Lạnh - K8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VIỆN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NHIỆT - LẠNH - Dung tích kho bảo quản lạnh El = Vl gv = 514 0,35 = 180 (tấn) 2.2 KÍCH THƢỚC KHO LẠNH A Kho bảo quản đông Diện tích chất tải Fc: Chọn cách xếp hàng đổ dống với chiều cao chất tải h  4,5m Vậy diện tích chất tải Fc là: Fc    V® 6171   1371 m2 h 4,5 Diện tích xây dựng: Fxd®    Fc 1371   1828 m2 F 0,75 Ở chọn F = 0,75 Kích thước buồng bảo quản đông Buồng tiêu chuẩn có kích thƣớc bội số (6, 12, 18) m ta chọn f = 12 m phù hợp với xí nghiệp giết mổ Số buồng bảo quản đông: Fxd® 1828 n®    24 buồng f 72 B Kho bảo quản lạnh Diện tích chất tải Fc Cũng nhƣ buồng bảo quản đông ta chọn cách xếp hàng đổ đống với chiều cao chất tải 4,5 m Diện tích chất tải là: Fc    Vl 514   114 m2 h 4,5 Diện tích xây dựng: Fxdl    Fc 114   152 m2 F 0,75 Chọn F = 0,75 SV: Lê Anh Tú Điện Lạnh - K8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VIỆN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NHIỆT - LẠNH Kích thước buồng bảo quản lạnh f = 12m = 72m2 Số buồng xử bảo quản lạnh: Fxdl 152 nl    buồng f 72 C Các buồng xử lý lạnh (kết đông, làm lạnh) Đây xí nghiệp chế biến, toàn lƣợng thịt nhập vào phải qua xử lý lạnh Buồng kết đông - Dung tích buồng: Fkđ = Mnhập. Số hàng nhập vào kết đông Mnh = 0,8 30t/ngày = 24 t/ngày đƣợc chia thành mẻ Thời gian kết đông  lấy Vậy Ek®  24.5  30 - Diện tích xây dựng buồng kết đông: Fxdk®  Ek® 30   120m2 gFxd 0,25 gFxd = 0,25T/m3 - Định mức chất tải hàng treo dây Trong buồng ta cho thịt treo lên dây có ròng rọc Buồng ướp lạnh - Dung tích Lƣợng hàng nhập vào đƣợc chia 20% để ƣớp lạnh bảo quản lạnh, nghĩa có 0,2 30T/ngày = 6T/ngày Cả cho gia lạnh buồng có nhiệt độ nhƣ phòng bảo quản đông -200C thời gian gia lạnh l = 12 Vậy dung tích buồng ƣớp lạnh là: El = Mnh  = 12 = 72 - Diện tích xây dựng buồng ƣớp lạnh: Fxd¦ L    72  288 m2 0,25 buồng thịt để dây treo gFxd  0,25T / m2 Fxd­ l 288   4 buång - Số buồng: n­ l  72 72 SV: Lê Anh Tú Điện Lạnh - K8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VIỆN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NHIỆT - LẠNH D Các buồng phụ trợ Phụ trợ gồm buồng sau  Hành lang  Tháo tải chất tải  Phân loại  Đóng gói  Làm lạnh sơ  Buồng đa  Buồng máy Các buồng nằm vòng cách nhiệt kho lạnh Diện tích khu vực phụ trợ lấy 20 – 40% tổng diện tích bảo quản xử lý lạnh Fft  0,4 Fbq  Fxl  Với Fbq = FBQĐ + FBQL = 1828 + 152 = 1980 Và Fxl = Fkdông + Fƣớp lạnh = 120 + 288 = 408 Vậy Fft = 0,4 (1980 + 408) = 955 (m2) Số buồng cần có: nft = Fft 955  = 13 buồng f2 72 * Tổng dung tích kho lạnh là: Eđ + El + Ekđ + Eƣl = 2160 + 180 + 30 + 72 = 2442 (tấn) Để kho lạnh hoạt động hiệu thuận tiện ta trích 20% diện tích phần phụ trợ để làm buồng tháo, chất tải buồng đa Vậy ta có 204m2 làm buồng tháo chất tải buồng đa năng: * Tổng diện tích kho lạnh là: FKL = Fbq + FXL + (Ftt+ct + Fđn) = 1980 + 408 + 204 = 2592m2 Ở tổng diện tích kho lạnh không tính đến phần phụ trợ bao quanh kho lạnh 2.3 SƠ ĐỒ MẶT BẰNG PHÂN XƢỞNG LẠNH (Được bố trí phần phụ lục) SV: Lê Anh Tú Điện Lạnh - K8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VIỆN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NHIỆT - LẠNH CHƢƠNG CẤU TRÚC VÁCH CÁCH NHIỆT CỦA KHO LẠNH Cấu trúc vách cách nhiệt buồng lạnh chiếm phần vốn đầu tƣ lớn xí nghiệp lạnh Các buồng vào sử dụng khó sửa chữa thay thế, kết cấu vách cách nhiệt phải vững có độ bền học cao Chất lƣợng buồng lạnh phụ thuộc chủ yếu vào cách ẩm cách nhiệt, ảnh hƣởng trực tiếp đến hiệu ẩm sử dụng hệ thống lạnh Với cách ẩm cách nhiệt tốt chi phí cho việc vận hành sử dụng hệ thống lạnh giảm đáng kể, ngƣợc lại tuổi thọ kho lạnh tăng lên kéo theo sản phẩm đƣợc bảo quản tốt Lớp cách nhiệt ngăn không cho dòng nhiệt bên xâm nhập vào buồng lạnh có nhiệt độ thấp Vách cách nhiệt phụ thuộc vào tính chất vật liệu cần đáp ứng yêu cầu  Hệ số truyền nhiệt nhỏ  Khối lƣợng riêng nhỏ  Độ bền dẻo học cao  Độ thấm nhỏ  Không ăn mòn, không phản ứng với vật liệu tiếp xúc chịu nhiệt độ thấp  Không có mùi lạ, không cháy, không độc hại với ngƣời với sản phẩm bảo quản 3.1 XÁC ĐỊNH CHIỀU DẦY CÁCH NHIỆT KHO LẠNH Ở kho lạnh ta cần tính cho chế độ nhiệt độ điển hình tính chiều dày cách nhiệt qua vách ngăn, qua trần qua Tính chiều dầy cách nhiệt cho buồng bảo quản lạnh với hành lang SV: Lê Anh Tú 10 Điện Lạnh - K8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VIỆN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NHIỆT - LẠNH Tính chiều dầy cách nhiệt cho buồng kết đông với không khí bên Tính chiều dầy cách nhiệt cho buồng kết đông với Tính chiều dầy cách nhiệt cho buồng kết đông với trần 3.1.1 Tính chiều dầy cách nhiệt cho buồng bảo quản lạnh với hành lang 3.1.1.1 Xác định chiều dày lớp cách nhiệt Hình 2-2: Cấu trúc tường kho lạnh 1    CN   CN      i    i 2   K  1 - Ở ta chọn hệ số truyền nhiệt buồng bảo quản lạnh với hành lang, theo bảng 3-4 tài liệu ta có: K = 0,35W/m2K - Chọn hệ số toả nhiệt hành lang theo bảng 3-7 tài liệu ta có: 1=23,3 W/m2K; 2= W/m2K - Lớp cách nhiệt hành lang với buồng bảo quản lạnh: Lớp vữa xi măng 1 = 0,02x2(m) 1= 0,88x2 (W/mK) Lớp gạch 2 = 0,38 (m) 2 = 0,82 (W/mK) SV: Lê Anh Tú 11 Điện Lạnh - K8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VIỆN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NHIỆT - LẠNH Lớp cách ẩm bi tum 3 = 0,004 (m) Lớp cách nhiệt (polyurethane)4 = (m) Lớp vữa trát lƣới thép 5 = 0,02 (m) 3 = 0,3 (W/mK) 4 = 0,05 (W/mK) 5 = 0,88 (W/mK) Vậy chiều dầy lớp cách nhiệt là:  0,02 0,004 0,38    CN  0,05        0,108m 0,88 0,3 0,82    0,35  23,3 Ở ta chọn lớp cách nhiệt có chiều dày tiêu chuẩn 150 mm 3.1.1.2 Hệ số truyền nhiệt thực: kt Kt  Kt    1   i  CN  1  i  CN  W  0,27 0,02 0,004 0,38 0,15 mK      23,3 0,88 0,3 0,82 0,05 3.1.1.3 Kiểm tra đọng sương bề mặt vách cách nhiệt Chọn nhiệt độ hành lang t1 = 180C, độ ẩm 1 = 70% tra đồ thị I-d ta đƣợc ts = 140C Nhiệt độ buồng bảo quản lạnh t2 = 00C Theo bảng 3-7 tài liệu ta chọn 1 = 23,3 (W/m2) Ta có K s  0,95.1 t1  t s 18  14  0,95.23,3  4,9 W / m2K t1  t 18    Vậy Ks > Kt nên vách đọng sƣơng SV: Lê Anh Tú 12 Điện Lạnh - K8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VIỆN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NHIỆT - LẠNH 3.1.2 Tính cách nhiệt cho buồng kết đông với không khí bên 3.1.2.1 Xác định chiều dầy cách nhiệt Hình 3.2: Cấu trúc tường bao kho lạnh 1    CN   CN      i    i 2   K  1 - Ở ta chọn hệ số truyền nhiệt cho buồng kết đông với không khí bên theo bảng 3-3 tài liệu ta có K = 0,19 W/m2K - Chọn hệ số toả nhiệt buồng kết đông với không khí bên là: 1 = 23,3 W/m2K, 2 = 10,5 W/m2K - Lớp cách nhiệt buồng kết đông với không khí bên Lớp vữa xi măng 1 = 0,02x2 (m) 1 =0,88x2 (W/mK) Lớp gạch 2 = 0,38 (m) 2 = 0,82 (W/mK) Lớp cách ẩm (bi tum) 3 = 0,004 (m) 3 = 0,3 (W/mK) Lớp cách nhiệt (polyurethane)4 = ? (m) Lớp vữa chát lƣới thép 5 = 0,02 (m) 4 = 0,05 (W/mK) 5 = 0,088 (W/mK) Vậy chiều dầy lớp cách nhiệt buồng kết đông với không khí bên là:  0,02 0,004 0,38   CN  0,05        0,23m 0,88 0,3 0,82 10,5    0,19  23,3 SV: Lê Anh Tú 13 Điện Lạnh - K8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VIỆN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NHIỆT - LẠNH Chọn chiều dày lớp cách nhiệt tiêu chuẩn 250mm chia thành lớp x 100mm lớp x 50mm 3.1.2.2 Hệ số truyền nhiệt thực Kt Kt  Kt    1   i  CN  1  i  CN  W  0,17 0,02 0,004 0,38 0,22 mK      23,3 0,88 0,3 0,82 0,05 10,5 3.1.2.3 Kiểm tra đọng sương bề mặt vách cách nhiệt Theo [1] bảng 1-1 nhiệt độ trung bình tháng nóng Hà Nội t1=37,20C, độ ẩm 1= 83%, tra đồ thị I - d ta đƣợc ts = 340C Nhiệt độ buồng lạnh t2 = -350C, theo bảng 3-7 tài liệu ta có 1 = 23,3 W/m2K Theo biểu thức (3-7) ta có K s  0,95.1 t1  t s 37,2  34  0,95.23,3  0,98W / m2K t1  t 37,2   35 Vậy Ks = 0,98 [W/m2K] > Kt = 0,17 [W/m2K] nên vách đọng sƣơng 3.1.3 Tính cách nhiệt cho buồng kết đông với trần 3.1.3.1 Xác định chiều dày cách nhiệt Hình 3-3: Kết cấu trần kho lạnh 1    CN   CN      i    i 2   K  1 SV: Lê Anh Tú 14 Điện Lạnh - K8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VIỆN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NHIỆT - LẠNH - Ở ta chọn hệ số truyền nhiệt cho buồng kết đông với trần là: K=0,17 (W/m2K) - Chọn hệ số toả nhiệt buồng kết đông với trần là: Theo bảng 3-7 tài liệu ta có: 1 = 23,3 W/m2K 2 = 10,5 W/m2K - Lớp cách nhiệt buồng kết đông với trần là: (tính từ xuống dƣới) Lớp phủ mái vậtliệu xây dựng đồng thời lớp cách ẩm 1 = 0,012 (m) 1 = 0,3 (W/mK) Lớp bê tông giằng có cốt 2 = 0,04 (m) 2 = 0,2 (W/mK) Lớp cách nhiệt điền đầy 3 = ? (m) 3 = 0,2 (W/mK) bitum Tấm cách nhiệt xốp Stiropô 4 = 0,15 (m) 4 = 0,047 (W/mK) Lớp bê tông cốt thép chịu lực 5 = 0,22 (m) 5 = 1,5 (W/mK) Vậy chiều dầy lớp cách nhiệt buồng kết đông trần là: 1    CN   CN      i    i 2   K  1  0,012 0,04 0,15 0,22    CN  0,2        0,17 23,3 0,3 1,4 0,047 1,5 10,5      0,468(m) Chọn chiều dày lớp cách nhiệt tiêu chuẩn 0,5m (500mm) Chia thành lớp với lớp x 200mm lớp x 100mm 3.1.3.2 Hệ số truyền nhiệt thực kế toán: 1 0,012 0,04 0,15 0,22 0,5       23,3 0,3 1,4 0,047 1,5 0,2 10,5 W  0,16 mK Kt  SV: Lê Anh Tú 15 Điện Lạnh - K8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VIỆN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NHIỆT - LẠNH 3.1.2.3 Kiểm tra đọng sương bề mặt vách cách nhiệt Theo [1] bảng 1-1 nhiệt độ trung bình tháng nóng Hà Nội t1=37,20C, độ ẩm 1= 83%, tra đồ thị I-d ta đƣợc ts = 340C Nhiệt độ buồng lạnh t2 = -350C, theo bảng 3-7 tài liệu ta có 1 = 23,3 W/m2K Theo biểu thức (3-7) ta có K s  0,95.1 t1  t s 37,2  34  0,95.23,3  0,98W / m2K t1  t 37,2   35 Vậy Ks > Kt nên tƣợng đọng sƣơng trần 3.1.4 Tính cách nhiệt cho buồng kết đông với 3.1.4.1 Xác định chiều dày lớp cách nhiệt buồng kết đông với Hình 3.4: Cấu trúc kho lạnh - Chọn hệ số toả nhiệt theo bảng (3-7) tài liệu ta có: 1 = 23,3 W/m2K; K = 0,19 (W/m2K) 2 = 10,5 W/m2K - Lớp cách nhiệt buồng kết đông với (tính xuống dƣới) Nền nhẵn bê tông lát: Lớp bê tông 1 = 0,04 (m) 1 = 1,4 (W/mK) 2 = 0,1 (m) 2 = 1,4 (W/mK) Lớp cách nhiệt sỏi đất sét xốp 3 = ? (m) 3 = 0,2 (W/mK) Lớp cách ẩm bitum 4 = 0,004 (m) 4 = 0,3 (W/mK) SV: Lê Anh Tú 16 Điện Lạnh - K8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VIỆN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NHIỆT - LẠNH Lớp bê tông đá dăm làm kín đất 5 = 0,22 (m) 5 = 1,5 (W/mK) - Chiều dày lớp cách nhiệt buồng kết đông với là: 1    CN   CN      i    i 2   K  1  1   0,4 0,1 0,004 0,22 CN  0,2       0,3 1,5 10,5    0,21  1,4 1,4  0,881 m Chọn chiều dày lớp cách nhiệt tiêu chuẩn 0,9m (900 mm) chia thành lớp x 300mm 3.1.4.2 Hệ số truyền nhiệt thực Kt Kt  0,04 0,1 0,004 0,22 0,9      1,4 1,4 0,3 1,5 0,2 10,5  0,2 W m2 K 3.1.4.3 Kiểm tra đọng sương bề mặt Nhiệt độ buồng tn ; t1= 100C, độ ẩm 1= 65%, tra đồ thị I - d ta đƣợc ts = 60C Chọn hệ số toả nhệt theo bảng 3-7 tài liệu ta có 1=23,3 W/m2K Nhiệt độ buồng kết đông t2 = -350C Theo biểu thức (3-7) ta có K s  0,95.1 t1  t s 10   0,95.23,3  2,5W / m2K t1  t 10   35 Vậy Ks > Kt nên tƣợng đọng sƣơng bề mặt SV: Lê Anh Tú 17 Điện Lạnh - K8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VIỆN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NHIỆT - LẠNH CHƢƠNG TÍNH NHIỆT CHO KHO LẠNH 4.1 TÍNH NHIỆT CHO BUỒNG BẢO QUẢN LẠNH, BUỒNG KẾT ĐÔNG VÀ BUỒNG BẢO QUẢN ĐÔNG Dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh Q đƣợc tính biểu thức: Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 [W] Q1: Dòng nhiệt qua kết cấu bao che buồng lạnh độ chênh nhiệt độ Q2: Dòng nhiệt sản phẩm toả trình xử lý lạnh Q3: Dòng nhiệt từ không khí bên thông gió buồng lạnh Q4: Dòng nhiệt từ buồng khác vận hành Q5: Dòng nhiệt từ sản phẩm toả sản phẩm hô hấp 4.1.1 Tính nhiệt cho buồng bảo quản lạnh 4.1.1.1 Dòng nhiệt truyền qua kết cấu bao che: Đƣợc xác định tổng dòng nhiệt tổn thát qua tƣờng bao, trần, chênh lệch nhiệt độ môi trƣờng bên bên buồng lạnh cộng với dòng nhiệt tổn thất xạ mặt trời qua tƣờng bao trần Q1 = Q11 + Q12 Trong đó: Q11: Là dòng nhiệt qua tƣờng bao, trần Q12: Là dòng nhiệt qua tƣờng bao trần ảnh hƣởng xạ mặt trời Q11 đƣợc tính theo công thức sau: Q11 = K=t F (tng – tb) Trong đó: Kt – Hệ số truyền nhiệt kết cấu bao che đƣợc xác định phần F – Diện tích bề mặt tƣờng, nền, trần tng: Nhiệt độ môi trƣờng bên SV: Lê Anh Tú 18 Điện Lạnh - K8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VIỆN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NHIỆT - LẠNH tng = 0,4 ttb + 0,6 tmax với tb – Nhiệt độ buồng - Buồng bảo quản lạnh có nhiệt độ tb = 00C Nhiệt độ trời nơi xây dựng 37,20C Nhiệt độ hành lang t = 180C Nhiệt độ nền: 100C - Kích thƣớc buồng bảo quản lạnh là: Chiều dài buồng là: l1 = 12 (m) Chiều cao buồng là: H1 = (m) Chiều rộng buồng là: W1 = 12 (m) - Diện tích tƣờng (tính từ mép tƣờng đến mép tƣờng kia) F1 = 12,3 6,3 = 77,49 (m2) - Diện tích tính buồng F = 12 12 = 144 (m2) - Diện tích trần tính buồng F = 12 12 = 144 (m2) - Hệ số truyền nhiệt tƣờng ngoài: K = 0,2 W/m2K - Hệ số truyền nhiệt buồng bảo quản lạnh buồng bảo quản đông K = 0,28 W/m2 - Hệ số truyền nhiệt nền: K = 0,21 W/m2 - Hệ số truyền nhiệt trần: K = 0,2 W/m2 - Hệ số truyền nhiệt hành lang: K = 0,65 W/m2 - Dòng nhiệt chênh lệch nhiệt độ phòng Q11 = F F(tng – tb) Với tng = 0,4 ttb 0,6 tmax Theo bảng 1-1 tài liệu [1] nhiệt độ trung bình năm Hà Nội ttb= 23,40C Nhiệt độ trung bình vào mùa hè Hà Nội tmax = 37,20C  tng = 23,4 + 0,4 + 0,6 37,2 = 31,680C SV: Lê Anh Tú 19 Điện Lạnh - K8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VIỆN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NHIỆT - LẠNH Đối với tƣờng cạnh buồng tháo chất tải là: Với F = l H = 12,3 6,3 = 77,49 m2 Q111  0,2.77,49 31,68  0  491 W Đối với trần: Q11  0,2.72 31,68  0.2  958 W Đối với nền: Q11  0,21.14410  0  302,4 W Đối với hành lang: Q11  0,65.77,4918  0  906,6 W Vậy dòng nhiệt chênh lệch nhiệt độ phòng là: Q11  Q11  Q11  Q11  Q11  491  958  302,4  906,6  2658 W  - Dòng nhiệt xạ mặt trời Q12 Q12 = K F tbx tbx: Hiệu nhiệt độ dƣ xạ mặt trời Đối với trần chọn tbx = 190C Diện tích trần F = 144 (m2) với K = 0,2 W/m2K Vậy Q12 = 0,2 (144 19) = 547,2 [W] Vậy dòng truyền qua kết cấu bao che buồng bảo quản lạnh là: Q1  Q11  Q12  2658  547,2  3205 W - Nhiệt tải thiết bị: Q1TB  Q1  3205 W  - Nhiệt tải máy nén: Q1MN  Q1  3205 W 4.1.1.2 Dòng nhiệt sản phẩm toả Q2 Dòng nhiệt sản phẩm toả xử lý lạnh đƣợc xác định theo biểu thức sau: Q2  M  i  i  SV: Lê Anh Tú 1000  W 24.3600 20 Điện Lạnh - K8